湖南康家湾铅锌多金属矿岩溶构造及找矿意义

陈燕辉，刘 莎

（湖南省有色地质勘查局二一七队，湖南 衡阳 421001）

康家湾铅锌金银多金属矿是上世纪70年代发现的隐伏矿床，位于水口山矿田北东，是湘南地区规模较大的铅锌金银多金属矿床。矿床自发现以来，有较多的专家对康家湾矿开展了地质研究工作，并取得了大量成果；在矿床成因等方面都取得了很多研究成果，对品位高、厚度大、延伸较好矿体未进行专门对比分析。本文通过对溶洞的统计和分析，对康家湾铅锌金银矿区富矿成因进行分析，对矿液运移、富集提出一些认识，从而对康家湾矿区下一步找厚富矿体提供思路，提出下一步找矿方向[1]。

1 矿区地质背景

1.1 大地构造位置

康家湾矿区位于水口山铅锌金银铜多金属矿田东部，矿田大地构造位置处华夏板块西北缘中段，钦杭成矿带西北部，南岭成矿带北端。区域处于衡阳红色断陷盆地南缘，邵阳—郴州北西向构造带、株洲—江永北东向深断裂、耒阳—临武南北向构造带和羊角塘—水口山—五峰仙东西向壳断裂带的交汇部位。这些构造交汇于矿田深部，共同控制岩浆及矿田贵金属、有色金属矿床的产出。

1.2 地层

矿区地层较为简单，地表东西两侧及北部大面积被白垩系东井组（k1d）红色碎屑岩覆盖。中生代侏罗系下统高家田组（J1g）黑色碎屑岩，分布于矿区中部老盟山一带。底部为杂色砾岩、硅质砾岩及凝灰质角砾岩夹粘土岩（蚀变为微石英岩）透镜体，深部钻孔及采场见铅锌矿化特征，与古生代地层呈不整合接触。中、上部为含炭质粉砂岩、巨厚层长石石英砂岩、炭质页岩夹薄层烟煤。

侏罗系下统高家田组（J1g）为厚层状含砾石英砂岩及中细粒含砾石英长石砂岩、粉砂岩，与下覆地层呈不整合接触，也是本区成矿的主要的屏蔽层。

二叠系上统斗岭组（P2dl）：可分上、下两段，与下伏地层呈假整合接触。岩性主要为为炭质页岩、（炭质、泥质）粉砂岩及长石石英砂岩夹透镜状泥岩、生物碎屑灰岩，局部地段见黄铁矿及褐铁矿结核。

二叠系下统当冲组（P1d）：下段为泥岩、泥灰岩；上段为含锰硅质岩、硅质页岩夹薄层页岩，为矿田中金矿的容矿层位。

二叠系栖霞组（P1q）：灰岩、碳酸盐岩；碳酸盐岩是岩溶发育的物质基础。由于不同类型的碳酸盐岩， 其岩性、结构构造、物理性质等均有不同， 故其溶蚀机理也不相同， 从而对成矿物质的富集方式产生影响。如质纯厚层至块状灰岩， 结构致密， 力学强度较大， 孔隙度、吸水率、渗透率均较低， 水以沿裂隙扩张溶蚀为主， 易形成不均一的洞穴管道流，从而成为良好的导矿通道。为本区铅锌金银多金属矿容矿层位，为本矿区铅锌金银多金属矿次要容矿层位。

石炭系中上统壶天群（C2+3）：白云岩、白云质灰岩。质地较纯，细至中粒结构，局部呈角砾状产出，见少量白色燧石结核，致密块状，细粒结构。该层常有沿裂隙和溶蚀空洞充填的脉状和透镜状规模不等的富黄铁铅锌金银矿体。

图1 康家湾矿区矿体纵剖面图

1.3 褶皱

侏罗系沉积盆地内与成矿有关的褶皱主要为康家湾隐伏倒转背斜。属中生代沉积地层的基底褶皱。隐伏于盆地西侧F22逆冲断层下盘。走向北北东。背斜轴部为二叠系栖霞组地层。西翼（F22断层上盘）为斗岭组及少量当冲组地层，倾角较陡，一般50°～60°；东翼产状平缓，倾角15°～20°。侏罗系地层不整合于东翼栖霞组地层之上。在侏罗系不整合面与栖霞组含燧石灰岩之间产生较大的层间破碎带，为后来矿液赋存提供了良好的空间场所。

1.4 断层

与沉积盆地生长有关和与成矿有关的断裂应属该沉积盆地西侧规模较大的F22逆冲复活断层和盆地东侧的F25逆冲复活断层。

F22逆冲复活断层：位于康家湾隐伏倒转背斜西侧，走向与该背斜轴向基本一致，倾向北西西，倾角一般30°～35°。地表南从岩子岭往北经龙王山、康家湾、狮子脑头，过湘江后被白垩系红色砂页岩覆盖，长达10公里以上。沿该断裂走向追索，地表随处可见二叠系斗岭组、当冲组地层逆掩于侏罗系地层之上，并有小的英安玢岩株或岩豆沿断层侵入。该断层早期应属侏罗系沉积盆地北西侧的边界正断层（生长断层），晚期复活为逆断层。多期活动给该盆地成岩、成矿提供了良好的深源通道。

F151断层：可能随着F22逆冲断层的挤压复活，成为走向与F22断层基本一致的逆断层。经钻孔揭露不整合面对比发现断层上盘上升（西侧），下盘下降（东侧），倾向北西西，倾角一般30°～35°。在新一轮的探矿工作中揭露到该断层有铅锌矿体（化）。矿液可能沿着F151断层在侏罗系砂岩与二叠系地层之间的不整合面聚集形成品位高，厚度大铅锌金银矿体[2,3]。

2 岩溶构造与成矿构造关系

印支中期，受水平东西向压应力作用，矿区地层发生褶皱，形成康家湾倒转背斜，伴随褶皱构造在当冲组与栖霞组地层之间产生层间滑动，形成规模较大的层间破碎带，破碎带内应力集中部位节理裂隙发育，局部产生溶洞崩塌堆积作用，在溶洞中形成溶塌堆积物，为矿液充填提供了良好场所。并发育大型F22（F151）断层（此时F22为正断层），同时在深部形成断层F。印支晚期，地壳以垂直运动为主，先上升接受剥蚀、后下降，在阶梯式盆地边缘沉积了侏罗系高家田组。燕山中、晚期，区内构造运动更加强烈，地层进一步褶皱，使F22断层复活并逆冲推覆（此时F22为逆冲推覆断层）；随后断层旁发育次一级构造，在碳酸盐内的次一级小构造形成串珠状溶洞；此后伴随强烈的岩浆活动，来自西南深部的含矿热液在构造力和热力驱动下，沿F22（F151）和深部断层F等大型断层向上移动至碎屑岩屏蔽层，热液受阻，由于褶皱核部溶洞、节理、裂隙发育，有利于热液渗透，该部位岩性得到充分交代而形成大规模硅化蚀变带（QB）和铅锌金银矿体（见图2）；而部分热液往碳酸盐岩发生迂回，因碳酸盐岩中发育众多的小型孔洞或溶孔，使热液流速度相对缓慢， 使成矿物质有充分的时间产生沉淀或交代作用形成矿床，从而在不整合面附近的溶洞和裂隙中形成高品位矿体。

图2 康家湾铅锌金银矿床成矿模式图

3 岩溶构造对矿体的影响

通过对钻孔揭露的溶洞的标高、厚度进行统计后发现（见图3），所统计的溶洞均位于Ⅰ号主矿体下盘（层位为硅化蚀变带（QB）和二叠系栖霞组（P1q））。说明含矿热液向上运移至屏蔽层时，受阻后充填于不整合面附近的溶洞、裂隙，再经成岩过程及后期热液活动的硅化作用，形成硅化蚀变带（QB）及矿体，而溶洞规模越大、越发育，其硅化蚀变带（QB）、矿体厚度越大。从而证明了岩溶构造是该区重要的导矿通道及容矿空间。

图3 康家湾Ⅰ号矿体、溶洞纵投影图

4 岩溶成矿构造预测的综合地质标志

综上所述，在有碎屑岩屏蔽层形成的封闭或半封闭的储矿环境时，靠近屏蔽层的岩溶裂隙发育地段是热液交代、矿化富集的最有利地段，也是找矿的重要标志；硅化蚀变带（QB）的构造裂隙、小晶洞和碳酸盐岩的溶洞是矿液充填、矿质交代沉淀的主要容矿构造，是找矿直接标志；推覆或逆冲断裂是本区矿床的最主要导矿构造，是找矿的间接标志。

在康家湾及水口山周围，寻找古岩溶型矿产，可利用遥感地质技术方法圈定古叠置型岩溶洼地，这种洼地在遥感图上呈典型的环洼影像，并应用物化探手段，确定深部矿化显示，沿古岩溶发育方向，进行深部找矿。